ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ ОБДЕЛКИ ТОННЕЛЯ, ПОРТАЛОВ, НИШ И КАМЕР

Наиболее ответственной конструкцией тоннеля является ее обдел­ка, несущая способность которой должна соответствовать давлению окружающей породы, а материал обделки обеспечивать долговечность ее работы.

Большинство тоннелей отечественных железных дорог, построен­ных до 1930 г., имеют каменную обделку. В нескольких тоннелях, по­строенных в конце прошлого столетия, обделка выполнена из кирпич­ной кладки, которую теперь в отечественной практике тоннелестрое­ния не применяют. В последующие годы чаще всего применяли обдел­ки из монолитного бетона и лишь в исключительных случаях в слож­ных гидрогеологических условиях — чугунные и железобетонные обделки.

Под воздействием ряда неблагоприятных факторов в обделке мо­гут возникать различные дефекты, приводящие к местным локальным повреждениям, а в некоторых случаях даже к разрушениям обделки.

Установлено, что большинство деформаций тоннельных обделок происходит не внезапно, а под влиянием многих факторов разви­вается в течение некоторого времени.

Силами дистанции пути выполняются следующие виды работ огра­ниченного объема, связанные с ликвидацией дефектов в процессе текущего ремонта тоннелей.

Восстановление разрушенных швов каменной кладки. Наиболее часто встречающимся повреждением каменной кладки тоннельной об­делки являются растрескивания и выкрашивания швов кладки, по которым воды, стекающие со стен и сводов тоннеля, могут проникать в тело кладки и, замерзая при низких температурах, способствовать ее разрушению.

Технология восстановления разрушенных швов каменной кладки предусматривает их расчистку от остатков старого цементного раст­вора, изгари и грязи, промывку водой и заполнение новым цемент­ным раствором.

Расчистку швов производят на разную глубину — в зависимости от состояния старого цементного раствора.

При расшивке швов следует обращать внимание на тщательное за­полнение, уплотнение и выравнивание раствора для получения ров­ных, гладких и плотных швов, без трещин и разрывов.

Поверхностная затирка раствором разрушенных швов категори­чески запрещается.

Для лучшего сцепления нового раствора с каменной кладкой рас­чищенные и промытые швы смачивают цементным молоком.

В сильно обводненных тоннелях и при больших объемах работ по расшивке швов целесообразно применять аэрированные цементно- песчаные растворы, используя для этой цели специальное оборудова­ние (см. § 28).

Расшивку швов в стенах тоннеля производят в перерывах между поездами. Расшивку швов в сводах выполняют со специальных подмостей в «окна», предусмотренные в графике движения поез­дов.

Закрепление облицовочных камней тоннельной обделки. Слабо закрепленные камни в кладке свода создают серьезную угрозу для безопасности движения поездов и людей, работающих в тоннелях. Та­кие камни, обнаруженные в своде, следует немедленно закреплять или временно удалять.

Временное подкрепление отдельных камней стен и сводов тонне­лей выполняется расклинкой открытых швов деревянными клиньями, изготовленными из древесины твердых пород.

Камень для замены ослабшей облицовки заготовляют из твердых морозоустойчивых пород прочностью не менее 400 кгс/см², не имею­щих трещин, подбирают в соответствии с размерами удаленного кам­ня. Необходимо тщательно отесать его по местам соприкасания с остав­ляемыми смежными камнями.

Раствор для постановки выпавших камней приготовляют из пуццоланового портландцемента марки не ниже 400 и хорошо промытого песка с зернами крупностью от 0,5 до 1 мм, в соотношении 1 : 3 при водо-цементном отношении 0,5; вода, применяемая для приготовления раствора, не должна содержать сульфатов более 1500 мг/л.

В ряде случаев взамен удаленных камней укладывают бетон марки 300 и выше. Для лучшего удержания заделки бетона армируют металлическими штырями, заделываемыми в смежные камни.

Усиление каменной и бетонной обделки цементацией. В обделке старых тоннелей вследствие разрушительного действия агрессивных вод или некачественного выполнения

кладки могут появляться локальные деформации об­делки, требующие ее пере­кладки.

Во многих случаях: такие обделки можно достаточно прочно закрепить путем нагнетания цементного раствора.

При небольшом объеме такие работы выполняются силами дистанции пути в процессе текущего ремонта. Большие объемы таких работ выполняются при капитальном ремонте или реконструкции (см. раздел второй). Усиление каменной и бетонной обделки железобетоном. Во многих обводненных тоннелях старой постройки, обделка которых подвергается периодическим замораживаниям и размораживаниям, и в особенности в тоннелях, где производится систематическая околка наледей, поверхность каменной или бетонной обделки на отдельных участках настолько разрушается, что возникает необ­ходимость в ее удалении и замене новой кладкой.

Рис. 32. Укрепление обделки тоннеля железобетоном: 1 — обделка; 2 — вырубка дефектного слоя; 3 — клинья; 4 — кружала; 5 — арматура; 6 — скобы; 7 — штыри; 8 — опалубка

Очень часто такую замену выполняют вырубкой материала кла­дки на толщину ее разрушения и заделкой выломанных мест а

тоннельной обделке железобетонной рубашкой, толщина рубашки должна составлять от 10 до 30 см (рис. 32).

Заделка вывалов в тоннельной обделке. При возникновении в своде тоннеля вывалов обделка на этих участках подлежит немедленному подкреплению.

В случаях небольших сквозных вывалов при достаточной прочнос­ти прилегающей обделки такое подкрепление выполняют закладкой за обделку коротышей (для подвязки подвесных секторных кружал) и устройством потолочной затяжки из досок (рис. 33).

При недостаточной прочности прилегающей к вывалу обделки из-за ее ветхости или деформированности горным давлением подкрепление осуществляют несущими кружалами, устанавливая их по внутрен­нему периметру тоннельной обделки.

В последние годы находят все более широкое распространение инвентарные металлические кружала (см. рис. 80).

Заделку и усиление несквозных вывалов кладки в сводовой части тоннельной обделки выполняют обычно установкой секторных кружал, подвешиваемых к ненарушенной части кладки металлически­ми скобами, заделываемыми на глубине не менее 40 см. Бетонную за­делку такого вывала усиливают поперечной и продольной арматурой, прикрепляемой к металлическим штырям, заделываемым на глубину не менее 25 см (рис. 34). Перед бетонированием вывала необходимо установить несколько металлических трубок для отвода в процессе бетонирования притекающих к вывалу подземных вод и для последу­ющего заполнения заобделочных пустот и трещин нагнетанием цемент­ного раствора.

Рис. 33. Раскрепление и подготовка под бетонировку сквозного вывала в бетонной обделке: 1 — контактные провода; 2 — лекало; 3 — опалубка; 4—проволока; 5 — закладная деталь из дерева или металла; 6 — железобетон; 7 — старая каменная кладка свода; 8 — контур поло­жения токоприемника при его смещениях

 

Рис. 34. Заделка несквозных вывалов бетоном: 1 — вывал; 2 — деревянные кружала; 3 — опалубка; 4 — штыри металлические; 5 — скоба металлическая; б— арматура; 7 — вновь уложенный бетон

 

В целях замоноличивания вывала нижнюю часть защитного по­крытия наносят по металлической сетке, прикрепляемой к обделке анкерами (рис. 35).

Устранение фильтрации подземных вод. При наличии подземных вод, проникающих в тоннельной обделке, на поверхности последней появляются сырые пятна, потеки, капеж и даже фонтанирующие струи воды. При длительной фильтрации подземных вод происходит выщелачивание и разрушение бетона и раствора каменной кладки, а также образуются заобделочные пустоты.

Решение вопроса гидроизоляции водообильных тоннелей представляет сложную инженерную задачу и выполняется по специально разрабатываемым проектам в порядке реконструкции или капитального ремонта тоннелей (см. главу VII).

Зашита поверхности тоннельной обделки от разрушительных процессов выветривания. Нередко поверхность тоннельных обделок, облицованная камнем слабых пород или сложенная из недостаточно прочного бетона, подвергается интенсивному разрушению, вызываемому процессами выветривания. Это усугубляется действием выхлопных

Рис. 35. Устройство защитного слоя из аэрированного цементно-песчаного раствора: 1 — металлическая сетка; 2— аэроцем; 3 — металлические штыри

 

Рис. 36. Прикрепление металлической сетки для торкретных и аэроцемных покрытий: 1 — сетка; 2 — штыри; 3 — шпуры глубиной до 20 см; 4 — торкретное или аэроцемное покрытие (размеры в мм)

 

газов локомотивов, агрессивными водами, а также периодическими замораживаниями и размораживаниями.

Разрушение обделки, вызванное процессами выветривания, начи­нается с поверхности и, если своевременно не принять соответствующих защитных мер, оно может проникнуть в глубь обделки и постепенно разрушить ее.

Наиболее рациональным способом защиты каменной или бетонной обделки тоннелей от разрушительного влияния процессов выветривания и придания ей большей водонепроницаемости является нанесение защитных покрытий.

Перед нанесением покрытия защищаемую поверхность обделки следует отстукать молотками для удаления разрушенного с поверхности камня или бетона, очистить пескоструйным аппаратом и хорошо промыть водой.

При глубоком проникновении трещин выветривания в кладку обделки, а также при ее значительной обводненности такое покрытие наносят слоями по металлической сетке (рис. 36).